一种海洋漩涡参数遥感装置
技术领域
本发明涉及一种海浪参数测量装置,尤其涉及一种海洋漩涡参数遥感装置,属于海洋动力参数测量仪器领域。
背景技术
在海洋工程、海洋建设和海洋科考方面,经常需要测量海洋参数,例如海水温度、海洋深度、海浪高度、海浪波长和漩涡旋度等,目前这方面的测量装置和仪器很多,例如浮球法、GPS定位法、卫星照相法、激光探测法和X波段雷达法等等,构想各有千秋,仪器性能各有优劣,上述方法中多数测量***的构造复杂,造价昂贵,难以普及。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、造价低廉和容易操作的海洋漩涡遥感装置,除了能够遥感海水温度、海浪浪高、海浪倾角外,还能遥感海洋中的漩涡旋度。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的:该遥感装置由玻璃管(1)、第一霍尔传感器(2)、磁性钢球(3)、重锤(4)、发光二极管(5)、第一弹簧(6)、天线座(7)、电路屏蔽罩(8)、电路板(9)、上支架(10)、球形壳体(11)、橡胶侧鳍(12)、第一转轴(13)、外环(14)、内环(15)、水平支架(16)、下支架(17)、小磁钢(18)、轴承(19)、第二转轴(20)、第一温度传感器(21)、第二霍尔传感器(22)、底桶(23)、蓄电池(24)、惯性轮(25)、第一阻尼叶片(26)、第二弹簧(27)、垂直支架(28)、第一角度传感器(29)、第一角度传感器附件(30)、第二阻尼叶片(31)、管内引线(32)、管状天线(33)、第二温度传感器(34)、第二角度传感器(35)、第二角度传感器附件(36)和第三转轴(37)组成;
橡胶侧鳍(12)、球形壳体(11)、下支架(17)、轴承(19)、第二转轴(20)、惯性轮(25)、第一阻尼叶片(26)、小磁钢(18)和第二霍尔传感器(22)构成漩涡测量装置,球形壳体(11)、第一转轴(13)、第三转轴(37)、外环(14)、内环(15)、水平支架(16)、垂直支架(28)、玻璃管(1)、第二阻尼叶片(31)、重锤(4)、第二弹簧(27)、磁性钢球(3)和第一霍尔传感器(2)构成海浪高度测量装置,底桶(23)、球形壳体(11)、第一转轴(13)、第三转轴(37),外环(14)、内环(15)、第一角度传感器(29)、第一角度传感器附件(30)、第二角度传感器(35)和第二角度传感器附件(36)构成海浪倾角测量装置,底桶(23)和第一温度传感器(21)构成浅水温度测量装置,管状天线(33)和第二温度传感器(34)构成近海面空气温度测量装置;球形壳体(11)的***沿水平中心线每隔60度设有一只橡胶侧鳍(12),六只橡胶侧鳍(12)垂直安装,球形壳体(11)底部连接底桶(23),球形壳体(11)底部与底桶(23)上部的内部联通,底桶(23)底部为球面形状,球形壳体(11)中部两侧各设有一根第一转轴(13),两根第一转轴(13)连接外环(14),外环(14)上方与下方各连接一根第三转轴(37),两根第三转轴(37)连接内环(15);水平支架(16)为十字形结构,水平支架(16)中心连接一根圆筒形垂直支架(28),垂直支架(28)内部连接玻璃管(1),玻璃管(1)顶部设有四只第二阻尼叶片(31),四只第二阻尼叶片(31)构成十字形,玻璃管(1)底部连接重锤(4),玻璃管(1)内部的中部设有一只磁性钢球(3),磁性钢球(3)上方与下方各连接一根第二弹簧(27);下支架(17)为十字形结构,下支架(17)中心连接一只轴承(19),轴承(19)中心连接一根第二转轴(20),第二转轴(20)上端连接惯性轮(25),惯性轮(25)边沿上每隔60度设有一只第一阻尼叶片(26),第一阻尼叶片(26)垂直安装,下支架(17)中部连接四只第二霍尔传感器(22),惯性轮(25)中部设有两只小磁钢(18),玻璃管(1)外侧和垂直支架(28)内侧的中部设有一只第一霍尔传感器(2),底桶(23)内部的底部设有一只第一温度传感器(21),球形壳体(11)内侧的中部左边设有一只第一角度传感器(29),外环(14)左边设有一只第一角度传感器附件(30),外环(14)上面设有一只第二角度传感器(35),内环(15)上面设有一只第二角度传感器附件(36);电路板(9)完成漩涡、海浪高度、海浪倾角、浅水温度、近海面空气温度的数据放大、补偿、修正、采集、模数转换、数字处理、数字编码、数字调制和高频功率放大功能,天线座(7)、第一弹簧(6)和管状天线(33)完成无线电遥感发射功能,蓄电池(24)作为电路板(9)和各传感器的供电电源,发光二极管(5)作为夜间脉冲发光、便于船只和人员识别;
当海浪运动时,海洋漩涡带动橡胶侧鳍(12)、球形壳体(11)、下支架(17)和第二霍尔传感器(22)旋转,利用惯性轮(25)的惯性和第一阻尼叶片(26)的空气阻力,惯性轮(25)上的小磁钢(18)相对不动,小磁钢(18)和第二霍尔传感器(22)的位置变化测出漩涡旋转参数;
海浪波动带动球形壳体(11)、转轴(13)、转轴(37)、外环(14)、内环(15)、水平支架(16)、垂直支架(28)、玻璃管(1)、阻尼叶片(31)、重锤(4)上下运动,利用重锤(4)的惯性和阻尼叶片(31)的空气阻力,并利用第一转轴(13)、外环(14)、第三转轴(37)和内环(15)构成的万向节,保持玻璃管(1)和第一霍尔传感器(2)沿垂直线上下运动,利用磁性钢球(3)的惯性,磁性钢球(3)在玻璃管(1)内相对不动,磁性钢球(3)和第一霍尔传感器(2)的位置变化测出海浪高度参数;
海浪波动带动底桶(23)、球形壳体(11)、第一转轴(13)左右晃动,第三转轴(37)通过水平支架(16)、垂直支架(28)和玻璃管(1),利用重锤(4)的惯性和第二阻尼叶片(31)空气阻力,保持内环(15)相对不动,第一角度传感器(29)和第一角度传感器附件(30)的位置变化以及第二角度传感器(35)和第二角度传感器附件(36)位置变化测出海浪倾角参数。
由于采用上述技术方案,本发明所具有的优点和积极效果是:仪器除了能够测量海浪高度、海浪倾角、浅水温度和近海面空气温度多种参数外,还能测量海洋漩涡参数,所有参数通过无线电发射进行远程遥感,仪器具有结构简单,造价低廉,方便实用等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明,本发明有如下2幅附图:
图1是一种海洋漩涡参数遥感装置的正视剖视图;
图2是一种海洋漩涡参数遥感装置的俯视剖视图。
在附图中所标各数字分别表示如下:
1.玻璃管,2.第一霍尔传感器,3.磁性钢球,4.重锤,5.发光二极管,6.第一弹簧,7.天线座,8.电路屏蔽罩,9.电路板,10.上支架,11.球形壳体,12.橡胶侧鳍,13.第一转轴,14.外环,15.内环,16.水平支架,17.下支架,18.小磁钢,19.轴承,20.第二转轴,21.第一温度传感器,22.第二霍尔传感器,23.底桶,24.蓄电池,25.惯性轮,26.第一阻尼叶片,27.第二弹簧,28.垂直支架,29.第一角度传感器,30.第一角度传感器附件,31.第二阻尼叶片,32.管内引线,33.管状天线,34.第二温度传感器,35.第二角度传感器,36.第二角度传感器附件,37.第三转轴。
具体实施方式
1.根据图1和图2,球形壳体(11)的***沿水平中心线每隔60度设有一只橡胶侧鳍(12),六只橡胶侧鳍(12)垂直安装,球形壳体(11)的底部连接底桶(23),球形壳体(11)的底部与底桶(23)的上部内部联通,底桶(23)的底部为球面形状,球形壳体(11)的顶部连接天线座(7)底部,天线座(7)的顶部连接管状天线(33)底部,天线中部连接一根弹簧(6),天线顶端连接第二温度传感器(34)和发光二极管(5)。
2.根据图1,球形壳体(11)内部的顶部安装上支架(10),上支架(10)的上方安装电路板(9),电路板(9)的上安装电路屏蔽罩(8),支架(10)为圆盘形结构,支架(10)的边沿连接在球形壳体(11)上。
3.根据图1,球形壳体(11)中部的两侧各设有一根第一转轴(13),两根第一转轴(13)连接外环(14),外环(14)的上方与下方各连接一根第三转轴(37),两根第三转轴(37)连接内环(15),即外环(14)和内环(15)通过第一转轴(13)和第三转轴(37)构成万向节,内环(15)的内部连接一只十字形水平支架(16)。
4.根据图1和图2,水平支架(16)的中心连接一根圆筒形垂直支架(28),垂直支架(28)的内部连接玻璃管(1),玻璃管(1)的顶部连接四只第二阻尼叶片(31),四只第二阻尼叶片(31)构成十字形,玻璃管(1)的底部连接重锤(4),玻璃管(1)内部的中部安放一只磁性钢球(3),磁性钢球(3)的上方与下方各连接一根第二弹簧(27),磁性钢球(3)和第二弹簧(27)的外径略小于玻璃管(1)的内径,磁性钢球(3)能够在玻璃管(1)内上下运动,磁性钢球(3)上下运动时同时会受到玻璃管(1)内的空气阻力,起到阻尼作用。
5.根据图1和图2,球形壳体(11)的底部安装下支架(17),下支架(17)为十字形结构,下支架(17)的边沿连接在球形壳体(11)上,下支架(17)的中心连接一只轴承(19),轴承(19)中心连接一根第二转轴(20),第二转轴(20)的上端连接惯性轮(25),惯性轮(25)的边沿上每隔60度安装一只第一阻尼叶片(26),第一阻尼叶片(26)垂直安装。
6.根据图1,下支架(17)的中部安装四只第二霍尔传感器(22),四只第二霍尔传感器(22)以第二转轴(20)为中心每隔90度安装一只,惯性轮(25)的中部安装两只小磁钢(18)。
7.根据图1,玻璃管(1)外侧和垂直支架(28)内侧的中部安装一只第一霍尔传感器(2),第一霍尔传感器(2)靠近磁性钢球(3),底桶(23)内部的底部安装一只第一温度传感器(21),球形壳体(11)内侧的中部左边安装一只第一角度传感器(29),外环(14)的左边安装一只第一角度传感器附件(30),第一角度传感器附件(30)靠近第一角度传感器(29)。
8.根据图2,外环(14)上面安装一只第二角度传感器(35),内环(15)上面安装一只第二角度传感器附件(36),第二角度传感器附件(36)靠近第二角度传感器(35)。